1942年9月16日、17日兩天，更加緊張的戰鬥在馬馬耶夫崗和斯大林格勒1號車站地區展開了。
德寇以2個坦克師、1個機械化師和1個步兵師的兵力向第62集團軍左翼發起進攻。
17日，敵人衝破巴特拉科夫獨立第42坦克旅的右翼並前行到他們的後方。此時，該旅幾乎完全處於被包圍狀態，同集團軍各部隊和司令部也失去了聯係。經過很大周折，獨立步兵旅才向集團軍司令部報告了當前情況並得到換防的許可。
晚上，該旅所屬部隊帶著武器裝備、傷員衝出包圍圈，進入新的防區——動物園、察裏察河北岸及其地區，在突圍中，身受重傷的旅政委犧牲了。
這一天，該旅的許多戰士也相繼英勇獻身。
9月17日晨，第62集團軍司令員向方麵軍軍事委員會報告說，沒有預備隊了，部隊還在流血作戰，然而，敵人不斷把新的部隊投入戰鬥。崔可夫中將請求方麵軍火速派整編師來加強集團軍。
傍晚，從最高統帥部預備隊調來了齊裝滿員的步兵第92旅和裝備有輕型坦克、45毫米大炮的坦克第137旅，從而加強了集團軍的力量。
坦克第137旅被派往近衛步兵第13師的右翼，而步兵第92旅則前往該師的左翼，任務是阻止敵人，沿察裏察河撲向伏爾加河。
晚上，蘇集團軍指揮所由於接連不斷遭到德軍的炮擊，從掩蔽部轉移到了“紅十月”碼頭以北一公裏察裏察河附近的山溝裏。
斯大林格勒地區戰鬥一開始，德這軍就感到了戰幕拉開後的全部困難。正像德軍上校亞當所描寫的那樣：
進攻一直在繼續。9月中旬，德國軍幾個師成功地進入斯大林格勒，激烈的血戰在斯大林格勒1號車站、馬馬耶夫崗、102.0高地展開。僅14日一天，1號車站就五次易手。從馬馬耶夫崗上可以俯瞰整個市區，包括斯大林格勒城北的碼頭、大型工礦企業，例如‘紅十月’工廠、‘街壘’工廠和拖拉機廠。斯大林格勒60英裏的市轄區內布滿了凹凸不平的溝壑。城內有迷宮似的房舍、街道和廣場，遠處是宛如一條寬寬飄帶的伏爾加河。城南高出河麵的是戈洛德內島，島上長滿了樹木，河的對岸可以看見克拉斯納亞斯洛博達村——這是在市內作戰的蘇軍部隊的主要供給基地。
顯然，俄國人沒有放棄奪回製高點馬馬耶夫崗的企圖。9月16日，他們得逞了。盡管我方進行了多次反擊，而且付出巨大的代價，最後十天才占領了半個崗。
亞當在野戰醫院同巷戰初期受傷的德國士兵和下級軍官的談話再現了當時的場麵。其中一個士兵談到他們遭到回擊時的情景時說：“說實在的，這裏沒有真正的陣地。對方躲在一處處廢墟、一堆堆石頭後麵還擊我們。我們在那裏到處碰壁，等待我們的隻有死亡。猛攻是不行的，腦袋會丟得更快一些，我們應該學會打白刃戰。”
“是的！”和他鄰床坐的那個佩戴著一枚一級鐵十字勳章的軍士說，“在這點上我們應該向俄國人學習。他們是巷戰的老手，善於利用每堆石頭、牆上的每個突出部和每個地道。這些都是我們沒有料想到的。”
一個上了年歲的士兵插進來說道：“上校先生，我隻能證明他倆講的是事實。軍隊報紙宣揚說：‘俄國人完全沒力量了，他們已無力進行抵抗了’，這簡直是笑話。應該讓軍報的編輯先生到我們這裏待一二天。這樣，他們就會停止撒謊了。”
“直到現在我們還嘲笑俄國人，”那個軍士又插話說，“但這已成為曆史了。在斯大林格勒，我們當中的許多人一個個呆若木雞，根本無‘喜笑’二字可言。我們最害怕的是夜戰。如果白天我們還能占領一些廢墟或者半條街道的話，那麼到了晚上，敵人就一定要向我們發起衝擊。如果我們不警惕，敵人就會將我們趕出去。我擔心，即使我們能拿下全城，恐怕也得好幾個月。”
那個年歲較大的士兵又說：“在整個戰爭期間，我沒見過我們部隊哪個連像我們連損失那樣慘重。我受傷時，我們全連隻剩下21人。然而他們也都精疲力竭，想前進一步都非常困難。最後也沒有一個人活著。”
病房裏所有的人，對上麵幾個人的看法都點頭表示同意。
亞當上校說：“這對於我們，特別是對於我的副手來說是非常有益的，他剛剛來到斯大林格勒時，頭腦中還殘留著在大本營時的那個錯覺。”
德軍在付出重大的損失後，隻占領了察裏察河以北的一部分地區。
於是，德軍開始變換戰術。他們以整營整團的兵力，在3～5輛坦克的支援下，在一些小地段上，1～2個街區的範圍內實施進攻。
與第62集團軍共同防守在市區的第64集團軍，一直在極力緩和右鄰部隊的困境。爭奪斯大林格勒南部一庫波羅斯諾耶地區的流血戰鬥一直持續到15日，在這期間這裏曾多次易手。
這一天，德軍占領了庫波羅斯諾耶並切斷了第62集團軍和第64集團軍相鄰兩翼的聯係。第64集團軍所屬兵團和部隊進入了預有準備的地區：庫波羅斯諾耶南部、庫波羅斯諾耶山溝、145.5高地、耶爾希以東一公裏處的高地、128.2高地、伊萬諾夫卡。
1942年9月17日，第64集團軍司令部發布戰鬥命令，要求近衛步兵第36師同原加強部隊沿公路往北轉入進攻，並於當日奪回庫波羅斯諾耶城南和庫波羅斯諾耶山溝。該師的行動得到伏爾加河區艦隊第一支隊和近衛迫擊炮第4團和第19團的支援。
在當時的情況下，蘇軍要奪回被德軍占領的地方是極端困難的，幾乎是不可能的。但是，為了奪回戰鬥的主動權，蘇軍實施了反攻並進行了頑強的戰鬥。同時，部隊在最關鍵時刻的堅固和積極的防禦粉碎了德軍侵占斯大林格勒的陰謀。
德軍突破伏爾加河防線和在接合部切斷第62和第64集團軍相鄰兩翼之間的聯係，使其可能沿伏爾加河右岸向蘇軍防禦部隊翼側和後方擴展。為此，蘇軍采取了提高部隊警惕性等一些必要措施。
第64集團軍於9月18日下達戰鬥命令指出，鑒於敵人前行到伏爾加河庫波羅斯諾耶及其以北一帶，他們有可能在那裏鋪設水雷，沿河向蘇集團軍翼側和後方派遣由自動步槍手組成的登陸隊並前行到渡口。為阻止德軍的行動，命令近衛步兵第36師和步兵第126師在伏爾加河右岸各自地段上組織警戒和防禦。命令中要求要經常進行巡邏、觀察，對河岸及河麵（乘船）進行偵察。要組織由自動步槍手組成的特種分隊對付德軍的登陸部隊，把這個分隊部署在河岸上並配備直接瞄準大炮。特種分隊配備有照明彈和信號彈。命令中強調：“夜間，分隊尤其要提高警惕並做好戰鬥準備。”
18日，戰鬥達到熾熱狀態。德軍繼續向蘇軍發起猛攻，企圖占領斯大林格勒中心及城南市區。
為了粉碎德軍的陰謀，改善第62集團軍的處境，各部隊采取了積極的行動。
在古姆拉克、戈羅季謝方向上，蘇軍對斯大林格勒方麵軍左翼的德軍進行了反突擊，第62集團軍右翼部隊負責對德軍實施正麵反突擊。
在消滅衝入伏爾加河雷諾克地區的德軍後，崔可夫的集團軍向斯大林格勒方麵軍靠攏。
為了加強第62集團軍的力量，在集團軍的編製內增加了戈裏什內上校指揮的步兵第95師。
9月19日，蘇軍實施了突擊。經過兩天的殘酷戰鬥，雖然德軍守住了所有的陣地，但德軍的主要力量在關鍵時刻被鉗製在了市中心。
當日，蘇軍步兵第92旅在進攻工農大街時將德軍趕出了斯大林格勒2號車站，並前行到糧庫。同時，被德軍包圍的步兵第42旅也突出了包圍圈。
蘇軍各部隊激烈而頑強地在市中心繼續進行著戰鬥。
9月20日，德軍航空兵的飛機炸毀了斯大林格勒1號車站。這時，蘇軍占據著車站廣場旁邊的“共產主義樹林”，並在這裏構築了塹壕。
晚上，德軍在達爾-戈拉地區集結了大量兵力，對伏爾加河各渡口進行了猛烈的炮擊。德國人的自動步槍手突破了察裏察河左岸並向伏爾加河各渡口推進。但是，巴特拉科夫上校指揮的蘇軍步兵第42旅實施的反衝擊把他們從那裏驅趕了出去。
當天，斯大林格勒方麵軍和東南方麵軍的軍事委員會發布命令指出，過去的兩個月，斯大林格勒的保衛者們打退了敵人100多次的衝擊，在鬥爭中表現出異常英勇和頑強的精神。軍事委員會命令各部隊要堅決、大膽、果斷、迅速、勇敢地戰鬥。
“我們要求各部隊更加頑強地、英勇地作戰。各級指揮員要深入戰場直接指揮戰鬥。在這場偉大的會戰中，每位軍人都不能手軟。膽小怕死、驚慌失措的行為在我們隊伍裏是沒有市場的。各兵種部隊的共同任務是消滅斯大林格勒城郊的德寇，並為粉碎敵人，肅清侵入我國境內的野蠻侵略者打下基礎。”
21日晨，德軍打退了第62集團軍從斯大林格勒拖拉機廠西麵及西南麵的工人住宅區、“街壘”工廠、“紅十月”工廠發起的進攻，也擊退了第64集團軍在庫波羅斯諾耶以南實施的突擊。
德軍大量步兵在100輛坦克和航空兵的密集轟炸的支援下，開始向蘇軍近衛步兵第13師、步兵第42旅和第92旅發起進攻，並在斯大林格勒市中心逼進伏爾加河，企圖分割和最後消滅蘇軍第62集團軍。
由於這些兵團所防禦的地區上空出現了大量德軍的轟炸機，而且德軍的密集炮火擊中了這些兵團的陣地，所以蘇軍判斷出這些陣地是德軍的主突方向。
於是，蘇軍立即著手采取反突擊的措施。
蘇軍的遠程炮立刻開炮，壓製住了德軍炮兵的火力，同時，高射炮也向德軍航空兵開火。
作戰飛機騰空而起，同德軍飛機展開搏鬥。
第62集團軍近衛步兵第13師、步兵第95師、步兵第42旅和第92旅以堅決的行動，打退了德軍的進攻。
但是傍晚時分，德軍的先遣支隊終於得以沿通向伏爾加河岸的莫斯科大街衝入步兵第42旅和第92旅的防禦地域——伏爾加河岸的中心碼頭。
針對這種情況，第62集團軍發出戰鬥命令：
敵人的先遣部隊衝向碼頭地區，分割了集團軍的戰線，切斷了步兵第92旅同近衛步兵第13師的聯係，破壞了中心渡口，命令集團軍各部隊在打退敵人進攻的同時，要繼續完成消滅占領市中心的敵人的任務。
22日，德軍步兵部隊在100多輛坦克的支援下，向蘇軍近衛步兵第13師、第34團和第42團各陣地接連不斷地發起衝擊。上午，蘇軍擊退了德軍12次猛烈衝擊。下午，當守衛在一個防禦地段的勇士們全部陣亡時，約200多名德軍自動步槍手和15輛坦克突破了多爾吉峽穀，並前進到近衛步兵第34團的右翼。同時，另一群德軍則向克魯多伊峽穀和“1月9日廣場”方向發動進攻，占領了廣場並前行到炮兵大街，直接威脅該團的左翼，局勢頓時嚴重起來。
幾輛德軍坦克和許多步兵衝向伏爾加河，蘇軍近衛步兵第34團的指揮所被包圍了。希特勒匪徒開始向團指揮所扔手榴彈。團長帕尼欣少校通過電話向師指揮所報告：“敵人在攻指揮所，並向這裏投擲手榴彈。”
保衛團指揮所的分隊是：自動步槍排，反坦克槍班和偵察班，還有團長領導下的司令部全體參謀人員，他們同敵人進行了兩個多小時力量懸殊的搏鬥。在這次戰鬥中，團政治委員丹尼洛夫受重傷。近衛步兵第13師師長羅季姆采夫得知後，連夜派預備隊前去救援。
在其他戰鬥地段上，形勢也同樣非常緊張。
沿基輔大街和庫爾斯克大街進攻的德軍分隊攻到了“專家大樓”一帶。近一個團的德軍步兵兵力衝過察裏察河穀直奔伏爾加河。在其南麵，德軍另一個加強有坦克的步兵團沿國際共產主義青年團大街進攻，切斷了步兵第92旅和第42旅同近衛步兵第13師屬各部的聯係。
同一天，在近衛步兵第42團的防區——斯大林格勒1號車站東南地區的局勢也特別嚴重。德軍包圍並切斷了該團1營、2營5連同師其他部隊的聯係。
傍晚，第5連衝出了包圍圈向師屬其他部隊靠近。費多謝耶夫上尉指揮的第1營繼續同敵優勢兵力進行戰鬥。
近衛步兵第13師其他部隊為救援第1營采取了很多措施，但均未奏效。
第1營的近衛軍幾乎全部犧牲，但他們也使敵人遭到重創。在車站附近地區，到處是被打壞和燃燒著的敵人坦克及德寇官兵的屍體。
蘇軍在市區的作戰過程中積累了戰鬥經驗，采取了有效的殲敵措施。
9月21日，第62集團軍司令部指示各兵團、部隊：
有跡象表明，敵人占領了斯大林格勒城區的一些樓房後，立即改造建築物加強防禦，這在一定程度上增加了我們對敵鬥爭的困難。為了同盤踞在街道各建築物內的敵人做鬥爭，要廣泛使用手榴彈、各種口徑的迫擊炮和大炮。工兵分隊要使用炸藥和火焰噴射器。要特別廣泛地進行對窗口、門口和屋頂的射擊。
在同一份文件中指出，要搞好航空兵和地麵部隊之間的配合，每個部隊（包括排長在內）都必須配備有信號槍和紅綠色信號彈。
為適應在城市這種特殊條件下作戰的需要，在第62集團軍各團均建立了一些新的戰術單位，各連、營乃至各班、排都成立了突擊組。
22日夜裏，巴秋克上校將他指揮的步兵第284師的兩個團渡過伏爾加河抵達右岸。當時的戰鬥形勢十分危急。步兵第284師接到命令在近衛步兵第13師右翼作戰，恢複在此以前被敵人破壞的前沿陣地。
巴秋克38歲，共產黨員，過去當過工人，在部隊服役15年，從普通戰士成長為師長。具有鬥爭經驗、經過戰火考驗、英勇無畏、意誌堅強的巴秋克，在最困難的條件下不僅善於作出正確的決定，還能夠實現它。
在9月22日這個難忘的夜晚，巴秋克帶領他的師在非常複雜和混亂的情況下，為保衛斯大林格勒投入了巷戰。
巴秋克親臨現場指揮，采取了一些行之有效的措施，迅速堅決地打擊了敵人。
該師的一些部隊和分隊乘駁船渡過河，一登上右岸，就從行進間投入了戰鬥。
深夜，德寇的飛機在伏爾加河右岸上空飛行，並投下很多吊傘照明彈，把地麵照得如同白晝。德軍不停地對河岸進行轟炸、炮擊。在石油辛迪加地區，德軍從河岸的懸崖上空，向軍用油車、油庫投下重型燃燒彈。熊熊燃燒的石油像一條條火龍流進伏爾加河，水麵也燃燒起來了。
德軍動用了大量飛機、坦克、大炮和步兵，企圖把登上右岸的蘇軍趕到河裏去。德國人的自動步槍手在局部地方向河對岸潛入150～200米。
巴秋克師所屬部隊的通信線路在很多地方都遭到破壞，炮兵尚未過河登岸。盡管如此，該師一登上右岸立即發起猛烈的進攻。
因大火燒斷了電纜，由副師長季莫舍克中校臨時指揮的步兵團，各營之間的聯係中斷了。他們開始沿伏爾加河河岸鋪設通信線路，他們將電纜埋進半米深的地下。話務員斯米爾諾夫在河岸、河麵一片火海中很快接通了通信聯係，對分隊的指揮得到恢複。
該團在擊退和殲滅敵人後，繼續向前推進，並向金屬製品廠和馬馬耶夫崗東南斜坡實施主要突擊。